(57)【要約】【課題】  除霜ヒータの表面温度が、冷媒の発火に関する日本電機工業会が規定した安全基準を満たすことができ、しかも、内側のガラス管の表面温度も、同じ安全基準を満たすことができ、また、傘部材を不要にでき、更には、氷の融けた水がヒータ表面に当たって蒸発することにより生じる突沸音を抑制できる、除霜ヒータを提供すること。【解決手段】  金属管２の外表面２１に、金属管の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高く、且つ、氷を融解させる波長の遠赤外線に関する放射率が他の波長の遠赤外線に関する放射率よりも高い、放射性材料、からなる第１塗膜、が形成されており、内表面２２に、３９４℃以上で発生する遠赤外線に関する吸収率が金属管の構成材料である金属よりも高く、且つ、イソブタンの発火温度で熱分解しない、放射性材料、からなる第３塗膜、が形成されていることを特徴としている。【選択図】図１
2005300042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管と、金属管に挿通されたガラス管と、ガラス管に挿通された電熱線と、金属管及びガラス管の両端部を封止する封止キャップと、を備えており、冷蔵庫の冷却器に対して除霜を行う、除霜ヒータにおいて、
金属管の内外表面の内の少なくとも外表面に、金属管の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高い放射性材料からなる塗膜が形成されており、
少なくとも外表面に形成された上記塗膜が、セラミック粉体又は脱臭性粉体を含有していることを特徴とする除霜ヒータ。
【請求項２】
金属管の外表面及び内表面に、それぞれ、上記塗膜が形成されており、
外表面に形成された上記塗膜が、セラミック粉体又は脱臭性粉体を含有している、請求項１記載の除霜ヒータ。
【請求項３】
金属管と、金属管に挿通されたガラス管と、ガラス管に挿通された電熱線と、金属管及びガラス管の両端部を封止する封止キャップと、を備えており、冷蔵庫の冷却器に対して除霜を行う、除霜ヒータにおいて、
金属管の外表面に、金属管の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高く、且つ、氷を融解させる波長の遠赤外線に関する放射率が他の波長の遠赤外線に関する放射率よりも高い、放射性材料、からなる塗膜、が形成されており、
金属管の内表面に、３９４℃以上で発生する遠赤外線に関する吸収率が金属管の構成材料である金属よりも高く、且つ、イソブタンの発火温度で熱分解しない、放射性材料、からなる塗膜、が形成されていることを特徴とする除霜ヒータ。
【請求項４】
金属管の外表面に塗布する放射性材料が、２００〜３００℃における放射率が０．８５以上のものであり、
金属管の内表面に塗布する放射性材料が、４００〜５００℃における放射率が０．８５以上のものである、請求項３記載の除霜ヒータ。
【請求項５】
金属管の少なくとも外表面に形成された塗膜が、セラミック粉体又は脱臭性粉体を含有している、請求項３記載の除霜ヒータ。
【請求項６】
金属管の内表面及び外表面の少なくとも一方が、凹凸面となっている、請求項１又は３に記載の除霜ヒータ。
【請求項７】
金属管の外表面の凹凸が、金属管の長手方向に形成された多数の溝により構成されている、請求項６記載の除霜ヒータ。
【請求項８】
金属管が、ガラス管の表面積に対して１．５倍以上の表面積を有している、請求項１又は３に記載の除霜ヒータ。
【請求項９】
金属管の外表面において、放射性材料からなる塗膜が、電熱線の有効発熱部分に相当する金属管の長手方向の領域に形成されており、該領域以外の外表面の領域には、脱臭性材料からなる塗膜が形成されている、請求項１又は３に記載の除霜ヒータ。
【請求項１０】
封止キャップが、金属管及びガラス管に直接取り付けられている、請求項１又は３に記載の除霜ヒータ。
【請求項１１】
金属管と、金属管に挿通されたガラス管と、ガラス管に挿通された電熱線と、金属管及びガラス管の両端部を封止する封止キャップと、を備えており、冷蔵庫の冷却器に対して除霜を行う、除霜ヒータにおいて、
金属管の外表面に、金属管の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高く、且つ、氷を融解させる波長の遠赤外線に関する放射率が他の波長の遠赤外線に関する放射率よりも高い、放射性材料、からなる塗膜、が形成されており、
金属管の内表面に、３９４℃以上で発生する遠赤外線に関する吸収率が金属管の構成材料である金属よりも高く、且つ、イソブタンの発火温度で熱分解しない、放射性材料、からなる塗膜、が形成されており、
金属管の外表面に塗布する放射性材料が、２１０〜２５０℃における放射率が０．８５以上のものであり、無機顔料と、黒色顔料を含む有機高分子材料との、複合物であり、
金属管の内表面に塗布する放射性材料が、４００〜４５０℃における放射率が０．８５以上のものである、無機顔料と、黒色顔料を含む有機高分子材料との、複合物であり、
金属管の外表面に形成された塗膜が、セラミック粉体又は脱臭性粉体を含有しており、
金属管の内表面及び外表面が、凹凸面となっており、
該凹凸が、金属管の長手方向に形成された多数の溝により構成されており、
金属管が、ガラス管の表面積に対して１．５倍以上の表面積を有しており、
金属管の外表面において、放射性材料からなる塗膜が、電熱線の有効発熱部分に相当する金属管の長手方向の領域に形成されており、該領域以外の外表面の領域には、脱臭性材料からなる塗膜が形成されていること、を特徴とする除霜ヒータ。
【請求項１２】
冷蔵庫の冷却器に対する除霜システムにおいて、
請求項１ないし１１のいずれかの除霜ヒータを備えており、
除霜ヒータが、遮るものなく、冷却器に対向していることを特徴とする除霜システム。
【請求項１３】
除霜ヒータが、冷却器に対向する平面を有する管状のものである、請求項１２記載の除霜システム。
【請求項１４】
冷却器と、冷却器に対する除霜ヒータと、を備えた冷蔵庫において、
除霜ヒータが、請求項１ないし１１のいずれかのものであり、
除霜ヒータに対して遮られている箇所に、除霜ヒータから放射される遠赤外線を反射させて伝達させる反射部を備えていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１５】
反射部が、アルミ箔を貼り付けることにより構成されている、請求項１４記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用の冷蔵庫の冷却器を除霜するための除霜ヒータ、該ヒータを用いた除霜システム、及び該ヒータを有する冷蔵庫、に関するものである。なお、ここで、冷蔵庫とは、冷凍庫及び冷蔵冷凍庫も含む概念である。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫の冷却器の冷媒としては、オゾン層破壊防止や地球温暖化防止という環境規制の要請から、炭化水素系冷媒であるイソブタンが使用されるようになってきている。イソブタンは、従来の冷媒である代替フロンとは異なって、可燃性媒体であり、４９４℃で発火する。それ故、イソブタンを冷媒として用いる場合において、表面温度がイソブタンの発火点付近まで高くなる除霜ヒータを用いると、冷媒が漏洩した場合に、発火、爆発の恐れがある。そこで、日本電機工業会は、イソブタンを冷媒として用いる場合の除霜ヒータにおいては、表面温度がイソブタンの発火点より１００℃低い３９４℃未満でなければならない、と規定している。
【０００３】
ところで、除霜ヒータとしては、ガラス管に電熱線を挿通させてなる１重ガラス管構造のものが、従来から一般的に使用されてきた。しかし、１重ガラス管構造の除霜ヒータでは、開放空だき状態においてガラス管の表面温度が４５０℃程度に達する。従って、イソブタンを冷媒として用いる場合の除霜ヒータとしては、従来の１重ガラス管構造のものを使用することはできなくなった。
【０００４】
そこで、特許文献１に示すような、二重ガラス管構造の除霜ヒータが開発された。これは、電熱線が挿通されたガラス管を更に大径のガラス管に挿通させてなるものである。これによれば、外側のガラス管が大きな表面積を有しているために、表面温度が３５２℃程度まで抑制され、日本電機工業会が規定した安全基準を満たすことができる。
【０００５】
しかしながら、二重ガラス管構造の除霜ヒータにおいては、冷却器表面の霜が除霜ヒータによって融解されて、冷水や氷片が冷却器表面から落下し、高温となっている外側のガラス管表面に衝突して、外側のガラス管が破損する恐れがある。そこで、それを防止するために、金属からなる傘部材によって除霜ヒータを上方から覆う構造が採用されている。
【０００６】
しかしながら、傘部材で覆う構造を採用すると、次のような問題があった。
（１）傘部材を配置するためのスペースとコストが必要である。
（２）除霜ヒータから冷却器へ及ぼされる熱が、傘部材によって遮断されるため、除霜ヒータの熱効率が低下する。
【０００７】
そこで、特許文献２に示すような、外側を金属管とした二重管構造の除霜ヒータが開発された。
【特許文献１】特開２００２−１９５７３５号公報
【特許文献２】特開２００４−４４８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、外側を金属管とした二重管構造の除霜ヒータでは、金属の高い蓄熱性及び低い放熱性に起因して、次のような不具合があった。
（１）金属管から冷却器に向けた放熱が弱く、それ故、冷却器に対する除霜効果が低い。
（２）金属管にシリコンゴムからなる封止キャップを直接取り付けると、封止キャップが融けて金属管に融着してしまう。それ故、封止キャップを金属管に直接取り付けることができず、碍子を介設する必要があり、コスト高となる。
（３）金属管が膨張することにより、封止キャップとの間に隙間が生じる恐れがある。隙間ができると、冷媒であるイソブタンが金属管内部に流入して爆発が起こる恐れがある。
（４）金属管内部が高温となることにより、電熱線が、高温となって断線する恐れがある。
（５）冷却器表面の霜が除霜ヒータによって融解されて、冷水や氷片が冷却器表面から落下して金属管表面に衝突すると、冷水などが金属管表面で急激に沸騰する所謂「突沸」が起こり、大きな音（突沸音）が発生する。
【０００９】
また、冷蔵庫において、霜は、冷却器だけでなく、その周辺部品にも付着する。そのような周辺部品は、除霜ヒータに対しては冷却器の陰に隠れた状態に配設されていることが多く、除霜ヒータからの熱を直接受けにくい状況にある。また、冷却器であっても、除霜ヒータからの熱が伝わりにくい所に位置する部分がある。しかし、そのような冷却器の部分や周辺部品に対しても除霜を行う必要がある。
【００１０】
更に、冷蔵庫においては、保存している食品から発生する臭気成分が、冷却器などが配設されている冷却空間に、ある程度流入してくる。その臭気成分の多くは、水に溶けて冷却器に霜として付着する。即ち、冷却器の霜中には臭気成分が含まれている。この臭気成分は、除霜ヒータを作動させている時には、遠赤外線の作用によって分解される。しかしながら、除霜ヒータを作動させていない時には、臭気成分が、冷却空間内を流れ、外部に流出する恐れがある。
【００１１】
本発明は、上述した各種の問題点を解消できる、除霜ヒータ、除霜システム、及び冷蔵庫、を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の発明は、金属管と、金属管に挿通されたガラス管と、ガラス管に挿通された電熱線と、金属管及びガラス管の両端部を封止する封止キャップと、を備えており、冷蔵庫の冷却器に対して除霜を行う、除霜ヒータにおいて、金属管の内外表面の内の少なくとも外表面に、金属管の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高い放射性材料からなる塗膜が形成されており、少なくとも外表面に形成された上記塗膜が、セラミック粉体又は脱臭性粉体を含有していることを特徴としている。
【００１３】
金属管の構成材料である金属としては、安価且つ加工容易であることから、主としてアルミニウムが用いられるが、銅、鉄、チタンなどを用いてもよい。なお、ここに挙げた金属はその合金も含む概念である。
【００１４】
放射性材料としては、例えば、次の３種類を用いることができる。
・有機高分子材料。
・酸化物材料、炭素材料などと、上記有機高分子材料との、複合材料。
・酸化物材料、炭素材料、炭化物材料などと、上記無機高分子材料との、複合材料。
【００１５】
上記有機高分子材料としては、単体で又は溶剤に希釈した状態で容易に塗布できる物理的性状を有し、且つ、形成された塗膜が金属や非金属に対して高付着性、高硬度、高強靭性を有する、材料を用いることができ、使用温度に応じて、シリコン樹脂、シリコン変性樹脂、フッ素樹脂、キシレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂などを用いることができる。
【００１６】
上記酸化物材料としては、耐熱性で高放射性の、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｕ２Ｏなどを用いることができる。上記炭素材料としては、耐熱性で高放射性の、カーボンブラック、グラファイトなどを用いることができる。上記炭化物材料としては、耐熱性で高放射性の、ＴａＣ、ＺｒＣ、ＳｉＣ、ＢＣなどを用いることができる。
【００１７】
セラミックとしては、マグネシア、アルミナ、炭化珪素、ゼオライトなどを用いることができる。これらは、２種以上を一緒に用いてもよい。含有させる量は、５〜１０重量％が好ましい。なお、セラミック粉体の代わりに、その他の多孔性粉体を用いてもよい。
【００１８】
脱臭性粉体としては、脱臭機能を有する、ゼオライト又はセラミックス、を用いることができる。これらは、２種以上を一緒に用いてもよい。含有させる量は、５〜１０重量％が好ましい。
【００１９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、金属管の外表面及び内表面に、それぞれ、上記塗膜が形成されており、外表面に形成された上記塗膜が、セラミック粉体又は脱臭性粉体を含有しているものである。
【００２０】
請求項３記載の発明は、金属管と、金属管に挿通されたガラス管と、ガラス管に挿通された電熱線と、金属管及びガラス管の両端部を封止する封止キャップと、を備えており、冷蔵庫の冷却器に対して除霜を行う、除霜ヒータにおいて、金属管の外表面に、金属管の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高く、且つ、氷を融解させる波長の遠赤外線に関する放射率が他の波長の遠赤外線に関する放射率よりも高い、放射性材料、からなる塗膜、が形成されており、金属管の内表面に、３９４℃以上で発生する遠赤外線に関する吸収率が金属管の構成材料である金属よりも高く、且つ、イソブタンの発火温度で熱分解しない、放射性材料、からなる塗膜、が形成されていることを特徴としている。
【００２１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、金属管の外表面に塗布する放射性材料が、２００〜３００℃における放射率が０．８５以上のものであり、金属管の内表面に塗布する放射性材料が、４００〜５００℃における放射率が０．８５以上のものである。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項３記載の発明において、金属管の少なくとも外表面に形成された塗膜が、セラミック粉体又は脱臭性粉体を含有しているものである。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項１又は３に記載の発明において、金属管の内表面及び外表面の少なくとも一方が、凹凸面となっているものである。
【００２４】
上記凹凸は、規則的でも不規則的でもよい。また、上記凹凸を形成する方法としては、例えばブラスト処理などによって粗面加工する方法や、例えばローレットなどによって溝加工する方法を、用いることができる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、金属管の外表面の凹凸が、金属管の長手方向に形成された多数の溝により構成されているものである。
【００２６】
請求項８記載の発明は、請求項１又は３に記載の発明において、金属管が、ガラス管の表面積に対して１．５倍以上の表面積を有しているものである。
【００２７】
請求項９記載の発明は、請求項１又は３に記載の発明において、金属管の外表面において、放射性材料からなる塗膜が、電熱線の有効発熱部分に相当する金属管の長手方向の領域に形成されており、該領域以外の外表面の領域には、脱臭性材料からなる塗膜が形成されているものである。
【００２８】
脱臭性材料としては、対象とする臭気に応じて次のようなものを用いることができる。
・酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウムなど。これらは、硫化水素臭に特に有効である。
・酸化銅、塩化銅など。これらは、硫化水素臭、トリメチルアミン臭、メチルメルカプタン臭に特に有効である。
・酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ケイ素など。これらは、アンモニア臭、硫化水素臭、トリメチルアミン臭、メチルメルカプタン臭に特に有効である。
なお、これらの脱臭性材料は、単独で又は２種以上を一緒に、用いてもよい。
【００２９】
請求項１０記載の発明は、請求項１又は３に記載の発明において、封止キャップが、金属管及びガラス管に直接取り付けられているものである。封止キャップは、一般には、シリコンゴムでできている。
【００３０】
請求項１１記載の発明は、金属管と、金属管に挿通されたガラス管と、ガラス管に挿通された電熱線と、金属管及びガラス管の両端部を封止する封止キャップと、を備えており、冷蔵庫の冷却器に対して除霜を行う、除霜ヒータにおいて、金属管の外表面に、金属管の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高く、且つ、氷を融解させる波長の遠赤外線に関する放射率が他の波長の遠赤外線に関する放射率よりも高い、放射性材料、からなる塗膜、が形成されており、金属管の内表面に、３９４℃以上で発生する遠赤外線に関する吸収率が金属管の構成材料である金属よりも高く、且つ、イソブタンの発火温度で熱分解しない、放射性材料、からなる塗膜、が形成されており、金属管の外表面に塗布する放射性材料が、２１０〜２５０℃における放射率が０．８５以上のものであり、無機顔料と、黒色顔料を含む有機高分子材料との、複合物であり、金属管の内表面に塗布する放射性材料が、４００〜４５０℃における放射率が０．８５以上のものである、無機顔料と、黒色顔料を含む有機高分子材料との、複合物であり、金属管の外表面に形成された塗膜が、セラミック粉体又は脱臭性粉体を含有しており、金属管の内表面及び外表面が、凹凸面となっており、該凹凸が、金属管の長手方向に形成された多数の溝により構成されており、金属管が、ガラス管の表面積に対して１．５倍以上の表面積を有しており、金属管の外表面において、放射性材料からなる塗膜が、電熱線の有効発熱部分に相当する金属管の長手方向の領域に形成されており、該領域以外の外表面の領域には、脱臭性材料からなる塗膜が形成されていること、を特徴としている。
【００３１】
請求項１２記載の発明は、冷蔵庫の冷却器に対する除霜システムにおいて、請求項１ないし１１のいずれかの除霜ヒータを備えており、除霜ヒータが、遮るものなく、冷却器に対向していることを特徴としている。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、除霜ヒータが、冷却器に対向する平面を有する管状のものである。
【００３３】
上記管状としては、断面三角形や断面四角形などの断面多角形状のものを用いることができる。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、冷却器と、冷却器に対する除霜ヒータと、を備えた冷蔵庫において、除霜ヒータが、請求項１ないし１１のいずれかのものであり、除霜ヒータに対して遮られている箇所に、除霜ヒータから放射される遠赤外線を反射させて伝達させる反射部を備えていることを特徴としている。
【００３５】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、反射部が、アルミ箔を貼り付けることにより構成されているものである。
【発明の効果】
【００３６】
請求項１記載の発明によれば、金属管の少なくとも外表面に放射性材料からなる塗膜が形成されているので、電熱線の発した遠赤外線が積極的に吸収されて冷却器に向けて放射される。即ち、外表面のみに塗膜が形成されている場合には、電熱線の発した遠赤外線の熱が、金属管の表面温度を高め、外表面において積極的に吸収され、冷却器に向けて放射される。内表面及び外表面の両方に塗膜が形成されている場合には、電熱線の発した遠赤外線が、内表面において積極的に吸収され、熱に変換されて、金属管の温度を高めると同時に外表面において積極的に吸収され、冷却器に向けて放射される。
【００３７】
従って、請求項１記載の発明によれば、除霜ヒータからの熱の放射を増大でき、それ故、除霜効果を向上できる。また、電熱線から発せられる熱を逐次積極的に放熱できるので、金属管内部の温度を低く抑制でき、それ故、金属管の表面温度を低温に抑制して安全基準を十分に満たすことができる。
【００３８】
また、請求項１記載の発明によれば、外側に金属管が設けられているので、冷水や氷片が衝突しても破損する恐れはなく、それ故、除霜ヒータを上方から覆う傘部材を、不要にできる。従って、傘部材を配置するためのスペースとコストを不要にでき、除霜システムの小型化及び低コスト化を図ることができる。また、傘部材を無くせば、除霜ヒータから冷却器へ及ぼされる熱が傘部材によって遮断されることはないため、除霜ヒータから冷却器への熱伝達を効率良く行うことができ、除霜効果を向上できる。
【００３９】
更に、請求項１記載の発明によれば、外表面の塗膜がセラミック粉体を含有している場合には、多孔性粉体であるセラミック粉体が内部に気体を有しており、その気体が沸騰の際の核となるので、突沸を効果的に防止できる。また、外表面の塗膜が脱臭性粉体を含有している場合には、除霜ヒータが設置されている冷却空間を流れる臭気成分を分解でき、冷却空間から外部に悪臭が放出されるのを防止できる。
【００４０】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明による効果を、より確実に発揮できる。
【００４１】
請求項３記載の発明においては、金属管の外表面に、金属管の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高く、且つ、氷を融解させる波長の遠赤外線に関する放射率が、他の波長の遠赤外線に関する放射率よりも、高い、放射性材料、からなる塗膜、が形成されているので、次のような効果を発揮できる。即ち、放射性材料が前者の特性を有しているので、金属管の熱を積極的に放熱できる。従って、除霜ヒータからの熱の放射を増大でき、除霜効果を向上できるとともに、金属管の表面温度を低く抑制できる。しかも、放射性材料が後者の特性を有しているので、冷却器に付着している氷を積極的に融かすことができ、この点からも除霜効果を向上できる。
【００４２】
更に、金属管の内表面に、３９４℃以上で発生する遠赤外線に関する吸収率が金属管の構成材料である金属よりも高く、且つ、イソブタンの発火温度で熱分解しない、放射性材料、からなる塗膜、が形成されているので、次のような効果を発揮できる。即ち、放射性材料が前者の特性を有しているので、ガラス管において３９４℃以上で発生する遠赤外線を、金属管の内表面の塗膜に積極的に吸収できる。従って、ガラス管の表面温度を３９４℃未満に抑制できる。しかも、放射性材料が後者の特性を有しているので、仮にガラス管が壊れて金属管内部が高温となろうとしても、塗膜は分解されないで残り、放射性材料の前者の特性によって金属管内部の昇温を抑制できる。従って、ガラス管が壊れた場合における安全性を確保できる。
【００４３】
従って、請求項１記載の発明によれば、金属管の表面温度を抑制して、安全基準を十分に満たすことができ、しかも、内側のガラス管の表面温度も抑制して、安全基準を十分に満たすことができる。従って、イソブタンが、漏洩した場合は勿論、金属管の内部に流入した場合でも、安全性を確保できる。
【００４４】
しかも、外側が金属管であるので、冷水や氷片が衝突しても破損する恐れはなく、それ故、除霜ヒータを上方から覆う傘部材を、不要にできる。従って、除霜ヒータから冷却器への熱伝達を効率良く行うことができるため、除霜ヒータの熱効率を向上できる。
【００４５】
更に、金属管の外表面に塗膜が形成されているので、突沸を緩衝でき、従って、突沸音を抑制できる。
【００４６】
請求項４記載の発明によれば、金属管の外表面の塗膜によって、氷を融解させるのに適した熱を冷却器に対して積極的に放熱できるので、除霜効果を向上できる。また、金属管の内表面の塗膜によって、４００℃以上の熱を外部へ積極的に放熱できるので、金属管内部の温度を３９４℃未満に抑制することができる。
【００４７】
請求項５記載の発明によれば、セラミック粉体を含有している場合には、多孔性粉体であるセラミック粉体が内部に気体を有しており、その気体が沸騰の際の核となるので、突沸を効果的に防止できる。また、脱臭性粉体を含有している場合には、除霜ヒータが設置されている冷却空間を流れる臭気成分を分解でき、冷却空間から外部に悪臭が放出されるのを防止できる。
【００４８】
請求項６記載の発明によれば、金属管の外表面を凹凸とすることにより、金属管外部への放熱面積を増大できるので、除霜効果を向上できる。また、金属管の内表面を凹凸とすることにより、金属管内部の熱に対する吸熱面積を増大できるので、金属管内部の温度を効果的に抑制できる。
【００４９】
請求項７記載の発明によれば、簡単に凹凸面を形成できる。また、塗膜を均一且つ容易に形成できる。また、放射する熱の方向性を一定に定めることができる。
【００５０】
請求項８記載の発明によれば、金属管からの放熱を効率良く行うことができるので、ガラス管が壊れて電熱線が露出しても、金属管内部の温度を３９４℃未満に抑制でき、従って、ガラス管が壊れた場合の安全性をより確実に確保できる。
【００５１】
請求項９記載の発明によれば、除霜ヒータが作動していない時でも、脱臭性材料からなる塗膜によって、冷却空間を流れる臭気成分を分解できる。従って、冷却空間から外部に悪臭が放出されるのを防止できる。
【００５２】
請求項１０記載の発明によれば、金属管やガラス管と封止キャップとの間に介設していた碍子を不要にできるので、製作コストを低減できる。
【００５３】
請求項１１記載の発明によれば、請求項１〜９に記載の発明による効果をすべて発揮できる。
【００５４】
請求項１２記載の発明によれば、除霜ヒータからの熱を冷却器に直接伝えることができるので、除霜ヒータの熱効率を向上できる。
【００５５】
請求項１３記載の発明によれば、除霜ヒータの、冷却器に対向する平面から、冷却器に対して熱をストレートに伝えることができる。即ち、本発明の除霜ヒータは、冷却器に熱をストレートに伝えることができる部分を、円管状の除霜ヒータの場合よりも大きな面積で有している。従って、除霜効果を向上できる。
【００５６】
請求項１４記載の発明によれば、除霜ヒータに対して遮られている箇所でも、確実に除霜を行うことができる。
【００５７】
請求項１５記載の発明によれば、反射部を簡単に設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
（実施形態１）
図１は本実施形態の除霜ヒータの部分断面正面図、図２は図１のII−II断面図である。本実施形態の除霜ヒータ１は、金属管２及びガラス管３からなる二重管構造を有している。即ち、除霜ヒータ１は、金属管２と、金属管２に挿通されたガラス管３と、ガラス管３に挿通された電熱線４と、金属管２及びガラス管３の両端部を封止する封止キャップ５と、からなっている。電熱線４は、封止キャップ５においてリード線６に接続している。封止キャップ５はシリコンゴムでできている。
【００５９】
電熱線４は、有効発熱部分４１とその両側の非有効発熱部分４２とを有している。有効発熱部分４１は、電熱線４が実際に熱を発する部分である。
【００６０】
金属管２の外表面２１には、図３に示すように、多数の溝２１１が長手方向に延びて形成されている。これにより、外表面２１は、図４に示すように、断面凹凸状となっている。また、金属管２の内表面２２にも、同様に多数の溝２２１が形成されており、図４に示すように、断面凹凸状となっている。
【００６１】
そして、本実施形態の除霜ヒータ１では、金属管２の外表面２１に、第１塗膜及び第２塗膜が形成されており、内表面２２に、第３塗膜が形成されている。なお、これらの塗膜の図示は省略している。第１塗膜は、外表面２１の、電熱線４の有効発熱部分４１に相当する領域Ｌ１に、形成されており、第２塗膜は、外表面２１の、電熱線４の非有効発熱部分４２に相当する領域Ｌ２に、形成されている。
【００６２】
外表面２１の第１塗膜は、放射性材料とセラミック粉体との混合物からなっている。その放射性材料は、金属管２の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高いものである。第１塗膜の組成及び配合割合は、具体的には、例えば、表１に示すとおりである。なお、セラミック粉体に代えて、脱臭性粉体を含有させてもよい。
【００６３】
【表１】
2005300042.tif 000003
【００６４】
外表面２１の第２塗膜は、脱臭性材料からなっている。脱臭性材料としては、例えば、脱臭機能を有する、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウムなどが好ましい。
【００６５】
内表面２２の第３塗膜は、放射性材料のみからなっており、その放射性材料は、金属管２の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高いものである。第３塗膜を構成する放射性材料としては、第１塗膜を構成する放射性材料と同じものでも異なるものでもよい。同じものの場合を表２に示すが、固形成分の配合割合を変えれば異なるものとなる。
【００６６】
【表２】
2005300042.tif 000004
【００６７】
外表面２１及び内表面２２の各塗膜は、図４に示す凹凸に沿って形成されている。
【００６８】
金属管２は、ガラス管３の表面積に対して１．５倍以上の表面積を有している。
【００６９】
封止キャップ５は、金属管２及びガラス管３に、直接取り付けられている。
【００７０】
図５は上記構成の除霜ヒータ１を有する冷蔵庫８の断面部分図である。冷蔵庫８の冷却空間８０には、除霜ヒータ１、冷却器７１、ファン７２、ファン周辺部品、ヒータ取付具、ヒータコード、コート収束具、ヒューズ、温度センサー、固定具などが、配設されている。
【００７１】
除霜ヒータ１は、除霜の対象である冷却器７１の直下に、冷却器７１に対向して配置されている。これにより、除霜システムが構成されている。なお、除霜ヒータ１と冷却器７１との間には、遮るものはない。
【００７２】
除霜ヒータ１の直下には、第１反射板９１が設けられている。第１反射板９１は、除霜水を受ける樋の表面に、アルミ箔を貼り付けて構成されている。
【００７３】
更に、冷蔵庫８の冷却空間８０には、複数箇所に、第２反射板９２が設けられている。第２反射板９２は、除霜ヒータ１からの熱が直進するだけでは届かない箇所に、除霜ヒータ１からの熱を反射させて届けることができるような配置で、設けられている。第２反射板９２は、冷却空間８０の側壁や天井にアルミ箔を貼り付けて構成されている。
【００７４】
上記構成の除霜ヒータ１は、次の（１）〜（９）の作用効果を発揮できる。
（１）金属管２の外表面２１に第１塗膜が形成されているので、電熱線４の発した遠赤外線の熱を、第１塗膜において積極的に吸収して、冷却器７１に向けて放射できる。また、内表面２２に第３塗膜が形成されているので、電熱線４の発した遠赤外線を、内表面２２において積極的に吸収でき、外表面２１から冷却器７１に向けて放熱できる。従って、除霜ヒータ１からの熱の放射を増大でき、それ故、除霜効果を向上できる。また、電熱線４から発せられる熱を逐次積極的に放熱できるので、金属管２内部の温度を低く抑制でき、それ故、金属管２の表面温度を低温に抑制して安全基準を十分に満たすことができる。
【００７５】
（２）金属管２の外表面２１の第１塗膜が多孔性粉体であるセラミック粉体を含有しているので、セラミック粉体が内部に有する気体が沸騰の際の核となり、それにより、突沸を効果的に防止できる。なお、セラミック粉体に代えて、脱臭性粉体を含有させた場合には、除霜ヒータ１を設置している冷却空間８０の脱臭を行うことができる。
【００７６】
（３）外側が金属管２であるので、冷水や氷片が衝突しても破損する恐れはなく、それ故、除霜ヒータを上方から覆う傘部材を、不要にできる。従って、除霜ヒータ１から冷却器７１への熱伝達を効率良く行うことができるため、除霜ヒータ１の熱効率を向上できる。
【００７７】
（４）金属管２の外表面２１が断面凹凸状であるので、金属管２外部への放熱面積を増大でき、従って、除霜効果を向上できる。
【００７８】
（５）金属管２の内表面２２が断面凹凸状であるので、金属管２内部の熱に対する吸熱面積を増大でき、従って、金属管２内部の温度を効果的に抑制できる。
【００７９】
（６）外表面２１及び内表面２２の凹凸を溝２１１、２２１で構成しているので、簡単に凹凸面を形成できる。また、第１〜第３塗膜を均一且つ容易に形成できる。また、放射する熱の方向性を一定に定めることができる。
【００８０】
（７）金属管２が、ガラス管３の表面積に対して１．５倍以上の表面積を有しているので、ガラス管３が壊れて電熱線４が露出しても、金属管２内部の温度を３９４℃未満に抑制でき、従って、ガラス管２が壊れた場合の安全性をより確実に確保できる。
【００８１】
（８）金属管２の外表面２１の領域Ｌ２に、脱臭性材料からなる第２塗膜を設けているので、除霜ヒータ１が作動していない時でも、第２塗膜によって、冷却空間８０を流れる臭気成分を分解できる。従って、臭気成分が冷却空間８０から外部へ漏れるのを防止できる。
【００８２】
（９）封止キャップ５を金属管２やガラス管３に直接取り付けているので、それらの間に介設していた碍子を不要にでき、従って、製作コストを低減できる。
【００８３】
また、図５及び図６に示す除霜システムによれば、除霜ヒータ１と冷却器７１との間に遮るものがないので、除霜ヒータ１からの熱を冷却器７１に直接伝えることができ、従って、除霜ヒータの熱効率を向上できる。
【００８４】
更に、冷蔵庫８によれば、次の（Ａ）〜（Ｃ）の作用効果を発揮できる。
（Ａ）第１反射板９１を設けているので、除霜ヒータ１から下方へ放射される熱を反射させて冷却器７１へ伝えることができ、従って、除霜ヒータ１の熱効率を向上できる。
【００８５】
（Ｂ）図５に示すように、第２反射板９２を設けているので、除霜ヒータ１に対して遮られている箇所でも、確実に除霜を行うことができる。
【００８６】
（Ｃ）第１反射板９１及び第２反射板９２を、アルミ箔を貼って構成しているので、簡単に設けることができる。
【００８７】
なお、実施形態１においては、更に、次の（Ｉ）、（II）の変形構造を採用してもよい。
（Ｉ）第１反射板９１として、断面形状が椀形状のものや、断面形状が平らなプレート形状のものを、用いてもよい。これらにおいても、除霜ヒータ１から下方へ放射される熱を反射させて冷却器７１へ伝えることができるので、除霜ヒータ１の熱効率を向上できる。
【００８８】
（II）金属管２として、冷却器７１に対向する平面を有する管状のものを用いてもよい。図６に示す金属管２は、平面２０１を有する断面四角形の管状を有している。その他、断面三角形の管状や、断面半円形の管状のものを、用いてもよい。このような金属管２を用いると、面積の大きい平面２０１から、冷却器７１に対して熱をストレートに伝えることができるので、除霜効果をより向上できる。
【００８９】
（実施形態２）
本実施形態の除霜ヒータ１の構成は、図１〜図４に示す実施形態１と同じである。
【００９０】
そして、本実施形態の除霜ヒータ１では、金属管２の外表面２１に、第１塗膜及び第２塗膜が形成されており、内表面２２に、第３塗膜が形成されている。なお、これらの塗膜の図示は省略している。第１塗膜は、外表面２１の、電熱線４の有効発熱部分４１に相当する領域Ｌ１に、形成されており、第２塗膜は、外表面２１の、電熱線４の非有効発熱部分４２に相当する領域Ｌ２に、形成されている。
【００９１】
外表面２１の第１塗膜は、放射性材料とセラミック粉体との混合物からなっている。その放射性材料は、金属管２の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高く、且つ、氷を融解させる波長の遠赤外線に関する放射率が他の波長の遠赤外線に関する放射率よりも高く、しかも、２００〜３００℃における放射率が０．８５以上のものである。第１塗膜の組成及び配合割合は、具体的には、例えば、表１に示すとおりである。
【００９２】
外表面２１の第２塗膜は、脱臭性材料からなっている。脱臭性材料としては、例えば、酸化チタンが好ましい。
【００９３】
内表面２２の第３塗膜は、放射性材料からなっており、その放射性材料は、３９４℃以上で発生する遠赤外線に関する吸収率が金属管の構成材料である金属よりも高く、且つ、イソブタンの発火温度で熱分解しないものであり、しかも、４００〜５００℃における放射率が０．８５以上のものである。第３塗膜の組成及び配合割合は、具体的には、例えば、表３に示すとおりである。
【００９４】
【表３】
2005300042.tif 000005
【００９５】
外表面２１及び内表面２２の各塗膜は、図４に示す凹凸に沿って形成されている。
【００９６】
金属管２は、ガラス管３の表面積に対して１．５倍以上の表面積を有している。
【００９７】
封止キャップ５は、金属管２及びガラス管３に、直接取り付けられている。
【００９８】
図５は上記構成の除霜ヒータ１を有する冷蔵庫８の断面部分図である。冷蔵庫８の冷却空間８０には、除霜ヒータ１、冷却器７１、ファン７２、ファン周辺部品、ヒータ取付具、ヒータコード、コート収束具、ヒューズ、温度センサー、固定具などが、配設されている。
【００９９】
除霜ヒータ１は、除霜の対象である冷却器７１の直下に、冷却器７１に対向して配置されている。これにより、除霜システムが構成されている。なお、除霜ヒータ１と冷却器７１との間には、遮るものはない。
【０１００】
除霜ヒータ１の直下には、第１反射板９１が設けられている。第１反射板９１は、除霜水を受ける樋の表面に、アルミ箔を貼り付けて構成されている。
【０１０１】
更に、冷蔵庫８の冷却空間８０には、複数箇所に、第２反射板９２が設けられている。第２反射板９２は、除霜ヒータ１からの熱が直進するだけでは届かない箇所に、除霜ヒータ１からの熱を反射させて届けることができるような配置で、設けられている。第２反射板９２は、冷却空間８０の側壁や天井にアルミ箔を貼り付けて構成されている。
【０１０２】
上記構成の除霜ヒータ１は、次の（１）〜（９）の作用効果を発揮できる。
（１）金属管２の内表面２２に第３塗膜が形成されており、第３塗膜の放射性材料が次のような特性を有しているので、次の(a)〜(c)の作用効果を発揮できる。
【０１０３】
(a) ３９４℃以上で発生する遠赤外線に関する吸収率が金属管２の構成材料である金属よりも高い。これにより、ガラス管において３９４℃以上で発生する遠赤外線を、金属管２の内表面２２の第３塗膜に積極的に吸収できる。従って、ガラス管３の表面温度を３９４℃未満に抑制できる。
【０１０４】
(b) イソブタンの発火温度で熱分解しない。これにより、仮にガラス管３が壊れて金属管２内部が高温になろうとしても、第３塗膜は分解されないで残り、放射性材料の上記(a)の特性によって金属管２内部の昇温を抑制できる。従って、ガラス管３が壊れた場合における安全性を確保できる。
【０１０５】
(c) ４００〜５００℃における放射率が０．８５以上である。これにより、４００℃以上の熱を外部へ積極的に放熱できるので、金属管２内部の温度を３９４℃未満に抑制することができる。
【０１０６】
また、金属管２の外表面２１に第１塗膜が形成されており、第１塗膜の放射性材料が次のような特性を有しているので、次の(d)〜(f)の作用効果を発揮できる。
【０１０７】
(d) 金属管２の構成材料である金属よりも遠赤外線に関する放射率が高い。これにより、金属管２の熱を積極的に放熱できる。従って、除霜ヒータからの熱の放射を増大でき、除霜効果を向上できるとともに、金属管２の表面温度を低く抑制できる。
【０１０８】
(e) 氷を融解させる波長の遠赤外線に関する放射率が、他の波長の遠赤外線に関する放射率よりも、高い。これにより、冷却器に付着している氷を積極的に融かすことができ、この点からも除霜効果を向上できる。
【０１０９】
(f) ２００〜３００℃における放射率が０．８５以上である。これにより、氷を融解させるのに適した熱を冷却器に対して積極的に放熱できるので、除霜効果を向上できる。
【０１１０】
従って、金属管２の表面温度を抑制して、安全基準を十分に満たすことができ、しかも、内側のガラス管３の表面温度も抑制して、安全基準を十分に満たすことができる。従って、イソブタンが、漏洩した場合は勿論、金属管２の内部に流入した場合でも、安全性を確保できる。
【０１１１】
（２）外側が金属管２であるので、冷水や氷片が衝突しても破損する恐れはなく、それ故、除霜ヒータを上方から覆う傘部材を、不要にできる。従って、除霜ヒータ１から冷却器７１への熱伝達を効率良く行うことができるため、除霜ヒータ１の熱効率を向上できる。
【０１１２】
（３）金属管２の外表面２１に第１塗膜が形成されているので、突沸を緩衝でき、従って、突沸音を抑制できる。しかも、第１塗膜が、多孔性粉体であるセラミック粉体を含有しているので、セラミック粉体が内部に有する気体が沸騰の際の核となり、それにより、突沸を効果的に防止できる。
【０１１３】
（４）金属管２の外表面２１が断面凹凸状であるので、金属管２外部への放熱面積を増大でき、従って、除霜効果を向上できる。
【０１１４】
（５）金属管２の内表面２２が断面凹凸状であるので、金属管２内部の熱に対する吸熱面積を増大でき、従って、金属管２内部の温度を効果的に抑制できる。
【０１１５】
（６）外表面２１及び内表面２２の凹凸を溝２１１、２２１で構成しているので、簡単に凹凸面を形成できる。また、第１〜第３塗膜を均一且つ容易に形成できる。また、放射する熱の方向性を一定に定めることができる。
【０１１６】
（７）金属管２が、ガラス管３の表面積に対して１．５倍以上の表面積を有しているので、ガラス管３が壊れて電熱線４が露出しても、金属管２内部の温度を３９４℃未満に抑制でき、従って、ガラス管２が壊れた場合の安全性をより確実に確保できる。
【０１１７】
（８）金属管２の外表面２１の領域Ｌ２に、脱臭性材料からなる第２塗膜を設けているので、除霜ヒータ１が作動していない時でも、第２塗膜によって、冷却空間８０を流れる臭気成分を分解できる。従って、臭気成分が冷却空間８０から外部へ漏れるのを防止できる。
【０１１８】
（９）封止キャップ５を金属管２やガラス管３に直接取り付けているので、それらの間に介設していた碍子を不要にでき、従って、製作コストを低減できる。
【０１１９】
また、図５及び図６に示す除霜システムによれば、除霜ヒータ１と冷却器７１との間に遮るものがないので、除霜ヒータ１からの熱を冷却器７１に直接伝えることができ、従って、除霜ヒータの熱効率を向上できる。
【０１２０】
更に、冷蔵庫８によれば、次の（Ａ）〜（Ｃ）の作用効果を発揮できる。
（Ａ）第１反射板９１を設けているので、除霜ヒータ１から下方へ放射される熱を反射させて冷却器７１へ伝えることができ、従って、除霜ヒータ１の熱効率を向上できる。
【０１２１】
（Ｂ）図５に示すように、第２反射板９２を設けているので、除霜ヒータ１に対して遮られている箇所でも、確実に除霜を行うことができる。
【０１２２】
（Ｃ）第１反射板９１及び第２反射板９２を、アルミ箔を貼って構成しているので、簡単に設けることができる。
【０１２３】
なお、実施形態２においては、更に、次の（Ｉ）〜（III）の変形構造を採用してもよい。
（Ｉ）第１反射板９１として、断面形状が椀形状のものや、断面形状が平らなプレート形状のものを、用いてもよい。これらにおいても、除霜ヒータ１から下方へ放射される熱を反射させて冷却器７１へ伝えることができるので、除霜ヒータ１の熱効率を向上できる。
【０１２４】
（II）金属管２として、冷却器７１に対向する平面を有する管状のものを用いてもよい。図６に示す金属管２は、平面２０１を有する断面四角形の管状を有している。その他、断面三角形の管状や、断面半円形の管状のものを、用いてもよい。このような金属管２を用いると、面積の大きい平面２０１から、冷却器７１に対して熱をストレートに伝えることができるので、除霜効果をより向上できる。
【０１２５】
（III）金属管２の外表面２１の第１塗膜は、セラミック粉体を含有させないで、放射性材料のみからなるものとしてもよい。その場合の放射性材料は、具体的には、例えば、表４に示すとおりである。
【０１２６】
【表４】
2005300042.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明の除霜ヒータ１は、除霜効果が高く、しかも、安全性が極めて高いものであるので、産業上の利用価値が大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の除霜ヒータの部分断面正面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】金属管の正面部分図である。
【図４】金属管の断面部分図である。
【図５】本発明の冷蔵庫の断面部分図である。
【図６】金属管の別の例を示す、図２に相当する図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  除霜ヒータ  ２  金属管  ２０１、２０２、２０３  平面  ２１  外表面  ２１１，２２１  溝  ２２  内表面  ３  ガラス管  ４  電熱線  ４１  有効発熱部分  ５  封止キャップ  ７１  冷却器  ８  冷蔵庫  ９１  第１反射板  ９２  第２反射板
【図１】
2005300042.tif 000007
【図２】
2005300042.tif 000008
【図３】
2005300042.tif 000009
【図４】
2005300042.tif 000010
【図５】
2005300042.tif 000011
【図６】
2005300042.tif 000012